Las BAL de importancia en la industria de alimentos pertenecen a los géneros Carnobacterium, Enterococcus, Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Paralactobacillus, Pediococcus, Streptococcus y Weissella (Lyhs, 2002; Leisner y col., 2000; Stiles y Holzapfel, 1997; Axelsson, 1993).
Dentro del grupo de las bacterias ácido lácticas homofermentativas encontramos algunas especies de Streptococcus (St. thermophilus y St. lactis) y Pediococcus (P. acidilactici, P. pentosaceus), y de las heterofermentativas algunas especies de Lactobacillus (L. brevis y L. buchnerii) y Leuconostoc (L. mesenteroides, L. dextranicum y L. cremoris) (Larpent, 1995a).
Los vegetales frescos contienen una numerosa y variada microflora propia, que incluye algunos microorganismos alterantes y una pequeña cantidad de bacterias ácido-lácticas; un pepino fresco, por ejemplo, puede contener una población de aerobios, esporas de aerobios, anaerobios totales, esporas de anaerobios, coliformes, formadores de ácidos totales, mohos y levaduras.
En la superficie de repollos frescos, los microorganismos son extremadamente variables en número y tipo. El número de organismos aumenta desde el corazón del repollo hasta el borde de la hoja, encontrándose a lo largo de la misma, especies aeróbicas formadoras de esporas principalmente.
Al hacer cortes de repollo, pepino u otros vegetales, se observa, a los pocos minutos, la aparición, en la superficie de corte, de cierta cantidad de bacterias ácido-lácticas de los géneros Leuconostoc, Lactobacillus y Pediococcus. Esto sugiere que la superficie de corte del material vegetal, provee un medio de crecimiento para las pocas bacterias presentes en el material.
Productos cárnicos fermentados
La fermentación de productos cárnicos se ha utilizando desde la antigüedad debido a las numerosas ventajas que presentan estos productos sobre los frescos:
Conservación de los productos durante periodos largos de tiempo por su alta estabilidad. Esto es debido a los bajos valores de pH, la baja actividad de agua, la adición de nitratos y nitritos y de especies competidoras frente a patógenos.
Características organolépticas muy apreciadas. Elevada calidad del producto.
Técnica barata y bajo consumo de energía.
Facilidad de compra y consumo.
Definición producto cárnico fermentado: mezcla de carne picada, grasa, sal, agentes del curado, azúcar, especias y otros aditivos, que es introducida en tripas naturales o artificiales y sometida a un proceso de fermentación llevado a cabo por microorganismos, seguida de una fase de secado. El producto final se almacena normalmente sin refrigeración y se consume sin tratamiento térmico previo.
CLASIFICACIÓN
Algunos embutidos fermentados son:
Los ingredientes (% en peso) de los embutidos fermentado curados y semi-curados son:
Proceso de elaboración
1) Picado de la carne a bajas temperaturas (aumenta superficie disponible para microorganismos).
2) Adición de ingredientes (sal, nitratos o nitritos, especias, azúcares, cultivo iniciador).
3) Amasado/mezclado (distribución homogénea ingredientes a 2ºC).
4) Reposo-deshidratante de la masa cárnica: en condiciones de refrigeración (correcta interacción ingredientes – ?aw).
5) Embutido (tripas permeables al agua y humo).
6) Estufaje o incubación a 22-26 ºC y H.R. del 90%. Fermentación.
7) Maduración/Secado a 12-16 ºC y H.R. del 75-90%. ? aw. Proteólisis. Lipólisis.
Evolución de la población microbiana
La microbiota inicial de la masa cárnica es muy heterogénea, pero la mayoría de los microorganismos se pueden agrupar en:
. Psicrótrofos aerobios de los géneros Pseudomonas y Moraxella.
. Microorganismos anaerobios facultativos como enterobacterias psicrotrófas: Aeromonas spp. y Shewanella putrefaciens.
. Microorganismos Gram positivos como Bochothrix thermosphacta.
. Mohos y levaduras: Penicillium y Mucor (mohos) y Candida y Debaryomyces (levaduras).
Tras la fermentación ? marcada evolución de la microbiota. (Activación Gram + y levaduras).
Dicha evolución puede ser explicada por la teoría de obstáculos de Leistner (Efectos de la Tª, concentración sal, presencia nitritos, disminución potencial redox y acumulación de compuestos del metabolismo bacteriano (bacteriocinas) sobre los microorganismos).
Microbiota final, tras la fermentación:
. Una población microbiana láctica (Lactobacillus, Pediococccus, Staphylococcus) dominante (de 106 a 108).
. Una carga de levaduras nada despreciable (103) que incluso aumentará durante el secado.
. Un nivel de enterococos fecales del orden de 103 a 104, nivel que se mantendrá constante.
Fermentación láctica
Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ ? 2 piruvato + 2 ATP + 2 (NADH + H+)
Piruvato + (NADH + H+) ? ácido láctico + NAD+
Sustrato: azúcares residuales que han quedado tras el rigor mortis o adicionados a la masa.
Productos:
Vía homofermentativa: ácido láctico (?pH).
Vía heterofermentativa (no aldolasa): ácido láctico, acético, fórmico, etanol y CO2.
Microorganismos responsables: Lactobacillus plantarum, Lactobacillus sake, Lactobacillus curvatus, Pediococcus pentosaceus y Pediococcus acidilactici.
Consecuencias:
?pH
inhibición microorganismos patógenos y alterantes, ? vida útil.
contribuye al aroma por la formación de metabolitos.
disminuye la actividad de agua (pH cercano al punto isoeléctrico de las proteínas).
contribuye también en la textura puesto que favorece la coagulación de las proteínas.
REDUCCIÓN NITRATOS (En las primeras horas)
Nitratos (sustrato) ? Nitrito ? NO + H2O
Mioglobina + NO ? Nitrosomioglobina
Microorganismos responsables: género Micrococcaceae.
Productos:
Nitritos: inhiben microorganismos patógenos, concretamente al C. botulinum.
Nitrosomioglobina: participa en el color del producto final.
PROTEOLISIS
Hidrólisis enzimática de las proteínas ? péptidos y aminoácidos
Péptidos y aminoácidos ? aminas y ácidos orgánicos ? sabor y aroma del producto.
La proteólisis es generada tanto por mecanismos endógenos de la carne (catepsinas y calpaínas) como por peptidasas de origen microbiano (bacterias inoculadas o flora natural).
LIPOLISIS
Hidrólisis enzimática de grasas. Mecanismos endógenos (lipasas musculares) o enzimas de origen bacteriano, especialmente del género Micrococcaceae, levaduras y hongos.
Triglicéridos ? Ácidos grasos
Ácidos grasos ? peróxidos y compuestos carbonilo ? sabor y aroma del producto.
Cultivos iniciadores
Los cultivos iniciadores son preparaciones de cultivos, de cepas de microorganismos seleccionados por su actividad enzimática, que agregados en proporción definida, producen la transformación deseada del sustrato.
Composición: Actualmente los cultivos iniciadores constan de una mezcla de cepas, que cumplen diferentes aspectos relacionados con la obtención de productos cárnicos fermentados con adecuadas características higiénicas y organolépticas. Principales microorganismos empleados:
Bacterias lácticas (especialmente los géneros Lactobacillus y Pediococcus)
Familia Micrococcacea (Kocuria spp. y Staphylococcus spp.)
Hongos y levaduras (Penicillium nalgiovense y Penicillium chrysogenum).
VENTAJAS DE SU USO Aunque los productos cárnicos fermentados se pueden elaborar sin cultivos iniciadores (flora natural de la carne), éstos ofrecen una serie de ventajas por las que son utilizados:
Disminuyen el tiempo de fermentación.
Garantizan seguridad. Permiten controlar la flora bacteriana gracias al ácido láctico producido y al crecimiento de los hongos superficiales no micotoxigénicos.
Aseguran la calidad y la aceptabilidad del producto final.
Permiten obtener productos homogéneos y de alta calidad.
Permiten adecuar las características organolépticas deseadas al producto:
?micrococos, actividad lipasa y nitrato reductasa ? aroma, sabor y color.
?hongos y levaduras (superficie) ? protegen de la luz, O2 y enranciamiento.
?bacterias lácticas, producción ácido láctico, ?pH, coagulación proteínas ? textura.
Requisitos que deben de cumplir
Seguros ya que son considerados como aditivos alimentarios.
Ser no patogénicos, tóxicos o alergénicos.
Poseer estabilidad genética.
Han de ser competitivos con la flora autóctona bajo condiciones típicas del proceso.
Las cepas empleadas deben ser homofermentativas.
Deben aportar beneficios tecnológicos al proceso (actividad proteolítica, lipolítica, catalasa).
Resistir la infección por fagos.
Fermentos de superficie
Son cultivos iniciadores que se inoculan en la superficie de los productos cárnicos fermentados y que confieren una serie de efectos beneficiosos como, atrapar el oxigeno colaborando en el proceso de secado, evitar el desarrollo de microorganismos patógenos o participar en la formación de compuestos que repercutan en el aroma y sabor. Están compuestos por:
Mohos: Penicillium nalgiovensis, P. chrysogenum blanc, P. caseicolum, P. candidum.
Levaduras: Debaromyces hansenii y D. prisca.
Penicillum nalgiovense es la especie más empleada en los cultivos iniciadores comerciales.
Actualmente hay una gran variedad de este tipo de productos en el mercado y además existe un interés creciente por la producción de nuevos fermentos de superficie novedosos con nuevas y mejores características.
Productos vegetales fermentados
El encurtido de vegetales como método de conservación se originó probablemente en China, con el uso de salmueras, y el subsiguiente salado seco. Los tres vegetales con más significancia en este contexto son los repollos, los pepinillos y las aceitunas, aunque otros vegetales fermentables incluyen remolacha, zanahorias, coliflor, apio, ajo, arvejas, tomates verdes, pimiento, etc.
El fundamento de la conservación de los encurtidos se basa en el alto grado de acidez obtenido por la fermentación de los azúcares del producto, por parte de microorganismos específicos.
En las conservas que contienen acido acético, su acción es bacteriostática, y no depende directamente del pH. Su efecto inhibitorio es consecuencia de las moléculas no disociadas de ácido acético que se considera gozan de la capacidad de atravesar la membrana plasmática y actuar como un protón ionóforo. No obstante, el pH influye porque el grado de disociación del acido depende del pH del producto al que se incorpora. Por fortuna, el pH que presentan generalmente los encurtidos es menor a 4,5 y permite que casi la totalidad del acido acético se encuentre en la forma no disociada.
CLASIFICACIÓN
Algunos vegetales fermentados son:
Los ingredientes (% en peso) de los vegetales fermentados:
En los casos de utilización de inóculo, generalmente se adiciona 3%, particionado en partes iguales de cada cepa.
EVOLUCIÓN DE LA POBLACIÓN MICROBIANA
Inicio:
Durante la iniciación, las bacterias Gram positivas y Gram negativas presentes en el vegetal fresco, compiten por el predominio; enterobacterias, bacterias aerobias formadoras de esporas, bacterias ácido lácticas y otras bacterias, están muy activas.
Este estadio incluye el crecimiento de unos pocos microorganismos facultativos y otros anaeróbicos, originalmente presentes en el vegetal fresco, pero seguidamente el establecimiento de las bacterias lácticas disminuye los valores de pH y son inhibidos los organismos indeseables como son las bacterias Gram negativas y las formadoras de esporas, por lo tanto, con rapidez las bacterias ácido lácticas se establecen y los microorganismos indeseables son excluidos.
Eventualmente las bacterias ácido lácticas ganan predominio por disminución del pH y ocurre la:
Fermentación Primaria:
Durante este estadio, las bacterias ácido lácticas y las levaduras fermentativas, constituyen la microflora predominante y su crecimiento continua hasta agotarse los carbohidratos fermentables o hasta ser inhibidas por el pH formado por la propia bacteria láctica.
La capacidad amortiguadora y el contenido de carbohidratos fermentable del material vegetal, son factores importantes que determinan la magnitud de la fermentación de las bacterias ácido lácticas y la magnitud de las consecuentes fermentación de las levaduras presentes.
Durante la fermentación primaria, son activadas 5 especies de bacterias productoras de ácido láctico, en el siguiente orden:
1) Streptococcus fecales
2) Leuconostoc mesenteroides
3) Pediococcus cerevicae
4) Lactobacillus brevis
5) Lactobacillus plantarum
En el proceso evolutivo de la preparación de chucrut, por ejemplo, se observa que al inicio, los microorganismos consumen O2 y disminuye el pH, favoreciendo crecimiento de las bacterias ácido-lácticas (18-21ºC).
1º Leuconostoc mesenteroides genera mayoritariamente acido láctico, acético, etanol, y ésteres de manitol ( sabor amargo, pero característico del chucrut se debe mayoritariamente a la producción de diacetilo.
2º Por la producción de ácido (que alcanza el 0,7%-1% Lc. mesenteroides muere), el pH disminuye aún más y aparece Lactobacillus plantarum (homofermentativo( ácido láctico), responsable de la degradación de ésteres de manitol no deseados, generados en la fermentación anterior.
3º Lb. plantarum puede llegar a originar una concentración de ácido láctico del 1.5-2 %, a estos valores el Lb. plantarum se inhibe y la fermentación sigue por Lb. brevis (heterofermentativo) que puede tolerar 2% de acidez.
En el lapso de uno o dos meses la fermentación puede alcanzar una acidez total de 1,7- 2,3%.
Ciertas cepas de Lactococcus lactis producen nisina (bacteriocina), que favorece el crecimiento de Lb. plantarum y Leuconostoc mesenteroides, pues son resistentes a nisina.
Varias especies de levaduras fermentativas también son activas durante la fermentación primaria. Si después de la fermentación primaria quedan azúcares fermentables, estos azúcares pueden permitir una:
Fermentación Secundaria:
Dominada esencialmente por levaduras. Estos microorganismos son bastante tolerantes al ácido por lo que su actividad fermentativa continúa aún después de que las bacterias lácticas han sido inhibidas por los bajos valores de pH y pueden continuar hasta agotar los carbohidratos fermentables.
Post – Fermentación
Este estadio comienza cuando los carbohidratos fermentados se han agotado.
El crecimiento bactriano se restringe a la superficie de salmuera expuesta al aire libre, lo que permite es establecimiento de levaduras oxidativas, mohos y otros microorganismos alterantes en la superficie de tanques abiertos que no son expuesto a la radiación ultravioleta, o que han sido manejado con poco cuidado. En aquellos tanques que han sido cubiertos apropiadamente, no se observa el crecimiento de microorganismos responsables de daño, de allí la importancia de lograr y mantener condiciones anaerobias o la exposición a la luz solar (como es necesario en pepinos fermentados) para el buen desarrollo del proceso y la obtención de un producto final de buena calidad.
Microorganismos responsables
Bacterias del ácido láctico implicadas en la fermentación de vegetales
ª Este organismo utiliza hexosas homofermentativamente y pentosas heterofermentativamente (tomado de Charles W. Bamforth, 2007).
PROCESO DE ELABORACIÓN
Materia Prima:
La materia prima está constituida por los frutos inmaduros de las especies anteriormente citadas. La textura de los frutos destinados a encurtir debe ser firme y éstos deberán estar exentos de sabores extraños y amargos, así como de malos olores.
El tipo de recolección es un factor muy importante para determinar la distribución de tamaños de los frutos recogidos. Mientras que la recolección manual produce mayor porcentaje de frutos pequeños, muy apreciados comercialmente y de mayor precio, la recolección mecanizada tiende a frutos de mayor tamaño, poco apreciados.
Selección:
Deberán ser eliminadas las hojas y las flores que permanecen adheridas al fruto. Esta operación se realiza manual o mecánicamente con una máquina compuesta por una cinta transportadora de rodillos vulcanizados en cauchos que giran por pares en sentidos opuestos. Los rodillos atrapan las flores y restos de material vegetal, mientras que los frutos continúan avanzando por la cinta.
El objetivo de esta operación reside en la eliminación de las partes de la planta, que contienen de forma natural poblaciones de hongos que son fuente de enzimas responsables del reblandecimiento de estos frutos fermentados comercialmente.
Lavado:
Esta operación se realiza previa a la fermentación, cuyo objetivo es disminuir la suciedad y los restos de tierra que los frutos llevan adheridos. Esta operación no se realiza en la industria encurtidora, pues los fabricante depositan los frutos en los depósitos de fermentación tal y como lo reciben del campo. Como la fermentación ácido láctica es un proceso microbiológico, la higiene en el manejo de la materia prima es fundamental. El reblandecimiento de los frutos se debe a la presencia de enzimas pectinolíticas y celulolíticas.
El lavado se realiza simplemente con agua, la maquinaria empleada suele ser lavadoras de tipo rotativo compuestas por cilindros de chapa perforada semi sumergido en agua y cintas transportadoras, también perforadas, con ducha a presión.
Pelado:
Consiste en la extracción de la piel de toda la materia prima (a las que sea necesaria extraerle la piel) el cual se puede realizar manual o mecánicamente con peladoras abrasivas, por pelado químico, procurando que no queden restos de la piel de las hortalizas.
Escaldado:
Se realiza a 74-82 ºC durante 3 min.
Trozado o Cortado:
Esta es una operación que permite alcanzar diversos objetivos, como la uniformidad en la penetración del calor en los procesos térmicos, la uniformidad en el secado y la mejor presentación en el envasado al lograr una mayor uniformidad en formas y pesos por envase. En el caso específico del secado, el trozado favorece la relación superficie / volumen, lo que aumenta la eficacia del proceso.
El trozado debe realizarse teniendo dos cuidados especiales. En primer lugar se debe contar con herramientas o equipos trozadores que produzcan cortes limpios y nítidos que no involucren en lo posible, más que unas pocas capas de células, es decir, que no produzcan un daño masivo en el tejido, para evitar los efectos perjudiciales de un cambio de color y subsecuentemente un cambio en el sabor del producto.
Inoculado:
Consiste en adicionar el cultivo iniciador (3 %), conjuntamente con la sal y realizarse un ligero masaje para así lograr un contacto entre las hortalizas y el cultivo. Luego se crea la anaerobiosis dentro del fermentador y se espera que se produzca el ácido láctico.
Fermentación:
La fermentación ácido-láctica se consigue mediante la combinación de dos factores: la concentración de sal, para el control selectivo de microorganismos y el descenso del pH debido a la producción de ácido láctico par las bacterias fermentativas.
La fermentación tiene lugar en depósitos de plástico con diferentes capacidades, dependiendo del lugar de emplazamiento y de las facilidades operativas en estos depósitos se realiza la fermentación en anaerobiosis.
Durante la fermentación se producen numerosos cambios físicos, químicos y microbiológicos que se describen seguidamente:
Cambios Físicos
En las primeras 48–72 h el agua, los azúcares, proteínas, minerales y otras sustancias contenidas en los fruto se difunden por ósmosis a la salmuera. En la salmuera estas sustancias constituirán el alimento de las bacterias productoras de ácido láctico y otros microorganismos. Como consecuencia, el producto pierde peso y se produce en el un arrugamiento. Transcurrido este período, la sal comienza a penetrar en los tejidos y con ella se produce la entrada de agua, con la que los frutos ganan peso y vuelven a su situación normal. El cambio de textura de los productos durante la fermentación es el aspecto físico más importante, ésta va a determinar las diferencias cualitativas entre los encurtidos procedentes de productos fermentados y fresco.
Cambios Químicos
El principal cambio químico consiste en la transformación de los azúcares contenidos en los frutos en ácido láctico debido a la acción microbiana. Aunque el principal producto de la fermentación es el ácido láctico, también produce cantidades inferiores de ácido acético. Otros compuestos que aparecen en menores proporciones son alcoholes y ésteres. En ocasiones, durante la fermentación ácido láctica se originan cantidades importantes de anhídrido carbónico e hidrógeno.
Cambios Microbiológicos
Las bacterias productoras de ácido láctico, aunque presentan variaciones estaciónales y de distribución, son siempre las responsables de los mayores cambios en los frutos. Dentro de este grupo se encuentra Leuconostoc mesenteroides, que en los primeros momentos de la fermentación predomina sobre el resto. También están presentes la siguientes especies: Streptococcus fecalis (bacteria homofermentativa, pues su fermentación es de tipo homoláctico, transformando la lactosa en ácido láctico), Pediococcus cerevisae, un coco muy productor de ácido, cuya actividad microbiológica se incrementa en relación al tiempo transcurrido, y Lactobacillus brebis, que puede contribuir a la formación de ácido láctico y a su vez es productora de gas. Lactobacillus plantarum es la bacteria más importante a la hora de producir ácido láctico.
Envasado
Se emplea generalmente material de vidrio. Su elección se debe a las siguientes ventajas:
Son impermeables al agua, gases, olores, etc.
Son inertes.
Se pueden someter a tratamientos térmicos.
Son transparentes.
Realzan el contenido que contienen.
Previamente al llenado, el envase debe ser lavado, lo cual se lleva a cabo en una lavadora de frascos dispuesta para tal fin. En primer lugar se vierte el envase y a continuación, se lanza un chorro de agua caliente, manteniéndose los frascos invertidos para evitar contaminaciones y facilitar el escurrido antes del llenado.
Una vez preparada la materia prima para su envasado, es enviada por medio de una banda transportadora a la llenadora (dosificadora), que realiza el llenado de los frascos de manera precisa sin derramar el producto, ni contaminar la zona de cierre. Este hecho es de gran importancia ya que la presencia de pequeñas partículas del producto entre el borde de la tapa del envase y el envase, puede producir problemas en el cierre y, como consecuencia, tener lugar posibles alteraciones de oxidación o de reinfección por microorganismos, con la consiguiente putrefacción.
Acción del Líquido de Cobertura:
Cumple entre otros los siguientes objetivos:
Mejorar la transferencia de calor a las porciones sólidas del alimento.
Mejorar el sabor y la aceptabilidad del alimento, así como contribuir a su conservación.
Actuar como medio de distribución para otros componentes (especias, aditivos, etc.).
El preparado consistirá en una disolución al 10 % de vinagre puro de vino en agua. Su añadido, a los envases con el producto, se realizará por medio de una dosificadora volumétrica que se alimenta de un depósito en el cual se formula el líquido. La máquina permite variar de forma automática e independiente el volumen a dosificar. La temperatura del líquido en el momento de su incorporación será de unos 85ºC. Esta etapa se realiza mayormente a los encurtidos no fermentados.
Cerrado:
Si los envases se cerraran a presión atmosférica, difícilmente resistiría la presión interna producida durante el tratamiento térmico. Por tanto, es necesario expulsar el aire del espacio de cabeza reservado y producir un vacío parcial. Esto se consigue con una temperatura elevada del líquido de cobertura. De esta forma, también se reduce la cantidad de oxígeno disponible que acarrearía la oxidación, la destrucción de vitaminas y la decoloración del producto. Para esta operación se emplea una cerradora de tapas de rosca.
Tratamiento Térmico:
El pH influye considerablemente en la temperatura y el tiempo de tratamiento, condiciones que definen el proceso térmico, para obtener un producto aceptable, los ácidos ejercen un efecto inhibidor sobre los microorganismos. Por tanto, en productos muy ácidos, con pH < 3,7 no se multiplican las bacterias. Solo los hogos y bastaría con una tratamiento térmico consistente en un proceso de pasteurización.
El tratamiento térmico se llevará a cabo en un túnel de pasteurizado, con duchas de agua caliente a la entrada y fría a la salida, para evitar roturas en los envases. Una vez concluido el proceso de pasteurización, se enfrían los envases paulatinamente, evitando un cambio térmico brusco que pueda aumentar la fatiga de los envases por sobrepresiones. La temperatura final de enfriamiento será a unos 38ºC, para que el calor residual ayude a secar los envases, con lo que se evita la corrosión (tapas) y se contribuye a evitar la recontaminación.
Almacenamiento:
Para mantener los elaborados durante el periodo de almacenamiento en condiciones adecuadas que garanticen su calidad, se llevarán a cabo las siguientes recomendaciones:
Evitar la exposición prolongada de los productos a la luz solar directa, principal causa de la aparición de decoloraciones.
Mantener la temperatura ambiental por debajo de 25ºC, evitando así el efecto de cocido y ablandamiento del producto y, por tanto, la aceleración de la oxidación.
Almacenar los palets colocando unos junto a otros, sin realizar ningún tipo de apilado que pueda dar lugar a la rotura de envases, deformaciones en las tapas, etc.
Se trata de productos de una duración media superior a 18 meses, que en condiciones adecuadas pueden permanecer varios años en perfecto estado de consumo.
Aceitunas fermentadas
Proceso de elaboración del producto
Aceitunas verdes
1º Frutos maduros se tratan con lejía al 1,0-2,6% ("cocido") para hidrolizar la oleuropeína, sustancia glucosídica de la aceituna que proporciona un sabor amargo e inhibe las bacterias ácido-lácticas.
2º Se lavan con agua durante varias horas para eliminar lejía, consiguiendo pH bajo para la fermentación.
Problema: pérdida de sustancias solubles como azúcares, relevantes en la fermentación.
3º Se ponen los frutos en los fermentadores y se cubren con una salmuera, que posee 5,6-8% de NaCl y se le puede añadir un azúcar fermentable. La sal evitará crecimiento de microorganismos perjudiciales y disminuye pH, aunque si la concentración de sal es elevada dificulta crecimiento de Lactobacillus.
La disminución del pH durante la fermentación ? aumento de la acidez y eliminación de la microflora alterante, propia de las aceitunas.
La fermentación puede durar entre 6 y 10 meses y el producto final tendrá un pH entre 3,8-4,0, como consecuencia de la producción de un 1% de ácido láctico.
Aceitunas negras
En este caso aceitunas en salmuera más concentrada que para aceitunas verdes (hasta un 10% de sal).
Se produce una fermentación muy lenta, pues sin tratamiento previo con lejía, hará que oleuropeína esté presente en las aceitunas y los nutrientes difundirán lentamente por la cutícula blanda del fruto.
La microflora de las aceitunas negras está dominada por levaduras: Saccharomyces, Hansenula, Candida, Torulopsis, Debaromyces, Pichia, Kluyveromyces y Cryptococcus.
Si el contenido en sal fuera menor del 6-7% tomarían más importancia las bacterias ácido-lácticas, pero normalmente ocupan un papel secundario.
En el producto final pH de 4,5-4,8 y de 0,1-0,6% en ácido láctico, que no aseguraría una buena estabilidad del producto, por lo que se suele aumentar por encima del 10% el contenido en sal.
Fases de la fermentación: microorganismos implicados
Se produce una fermentación ácido-láctica.
1ª FASE
Desde la colocación en salmuera hasta que el pH ~ 6 unidades.
Microorganismos: mohos y levaduras, Bacillus, cocos Gram positivos de los géneros Leuconostoc, Pediococcus y Enterococcus y bacilos Gram negativos (bacterias entéricas o coliformes – Enterobacter, Citrobacter, Klebsiella y Escherichia-). Los Gram negativos son los más importantes en esta fase, ya que, junto con Leuconostoc y Pediococcus, inician el descenso del pH a valores adecuados para el desarrollo de Lactobacillus.
2ª FASE
Desde que empiezan a desarrollarse fuertemente los lactobacilos hasta alcanzar un pH = 4,5. Desaparecen los bacilos Gram negativos y desciende la población de Pediococcus y Leuconostoc, dada su competencia con los lactobacilos.
El rápido crecimiento de Lactobacilos, con la consiguiente producción de ácido, produce el descenso de pH. El 90% de los Lactobacilos corresponde a Lactobacillus plantarum y el resto a L. delbrueckii y L. brevis. El desarrollo de estos microorganismos comienza unas 48 h después de colocar las aceitunas en salmuera, habiendo un pH = 6,0.
3ª FASE
Predominio de Lactobacillus. La acidez sigue a hasta alcanzar un valor de pH inferior o igual a 4,0.
Esta fase dura hasta que cesa el crecimiento de Lactobacilos, por consumo de la materia fermentable, modificaciones en la temperatura o por un pH en el medio inaceptable para su desarrollo y crecimiento.
4ª FASE
Una vez acabada la fermentación láctica, se inicia la conservación de las aceitunas y ésta debe ser meticulosamente controlada para evitar que se diera una posible cuarta fase de fermentación, en este caso propiónica, (Propionibacterium), que originan un aumento del pH, al consumir el ácido láctico formado y producir una mezcla de ácido acético y propiónico.
Para evitarlo, se debe aumentar, al final de la fermentación láctica principal, la concentración de sal hasta niveles de 8,5-9,5 % en dos etapas (evita arrugado aceitunas y otras alteraciones), lo que impide el desarrollo de estas bacterias y mantiene un bajo valor de pH.
Además de las bacterias ya mencionadas, en todas las fases de la fermentación se encuentra una flora de levaduras.
CULTIVOS INICIADORES
Las bacterias lácticas que predominan en la fase de iniciación y la fermentación primaria por orden creciente de tolerancia al ácido son: Streptococcus faecalis, Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus brevis y Lactobacillus plantarum. Las dos primeras especies no soportan bien la sal, ni la acidificación, y tienen poca importancia en salmueras con más de un 5% de NaCl. Lactobacillus plantarum es el más ácidotolerante, y es el que finaliza la mayor parte de las fermentaciones en los vegetales. Por otro lado Pediococcus rhamnosus y Pediococcus cerevisae también suelen estar implicados en la fermentación de los vegetales.
El uso de cultivos estárter para esta actividad industrial se encuentra poco explotado a pesar de que se hayan estudiado aproximadamente desde 1930. De todas formas la puesta a punto de nuevos productos vegetales fermentados es posible y queda como un campo de investigación y desarrollo para futuras generaciones.
VENTAJAS DE SU USO
Permite acelerar el proceso de acidificación y obtener productos de características uniformes.
El uso de cultivos puros, lleva implícito la mayor efectividad y calidad de la producción.
El gusto y el aroma de los productos elaborados con este proceso, contribuyen a la mayor calidad.
Es un método económico y seguro de preservación de hortalizas.
Bibliografía
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Varnam, Alan H.; Sutherland Jame P. Carne y productos cárnicos: Tecnología química y microbiología, Embutidos fermentados. 1998, Editorial Acribia.
Charles W. Bamforth. Alimentos, fermentación y microorganismos. 2007. Editorial Acribia.
Jagnow,G.; David,W. Biotecnología: Introducción con experimentos modelo. Bacterias lácticas y sus transformaciones 1991, Acribia.
Autor:
J. Valle
2008
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